암세포 정상세포로 되돌려 치료 가능성 확인 KAIST

 

카이스트(KAIST) 바이오및 뇌공학과 조광현 교수

 

지금까지 개발된 다양한 항암 치료 기술의 공통점은 암세포를 사멸시킨다는 점이다. 암세포가 재발할 가능성도 있고 항암치료가 정상세포까지 사멸시키는 부작용이 발생할 수 있다. 국내 연구진이 이같은 항암 치료 전략 한계를 극복하는 기술을 개발했다. 암세포를 정상세포로 되돌려 치료하는 원천기술이다.

KAIST는 조광현 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 대장암세포를 죽이지 않고 정상 대장세포와 유사한 상태로 되돌려 대장암을 부작용 없이 치료할 수 있는 원천기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

연구팀은 정상세포가 암세포가 되는 과정에서 정상적인 세포분화 궤적을 역행한다는 관찰 결과에 주목했다. 이를 기반으로 정상세포의 분화궤적에 대한 유전자네트워크의 디지털트윈을 제작하는 기술을 개발했다. 디지털트윈은 현실에 존재하는 시스템, 사물 등을 가상세계에 정밀하게 복제·구현하는 모델을 의미한다.

연구팀은 디지털트윈을 시뮬레이션 분석을 진행해 정상세포 분화를 유도하는 마스터 분자스위치를 체계적으로 탐색해 발굴했다. 마스터 분자스위치를 대장암세포에 적용했을 때 대장암세포의 상태가 정상화된다는 것을 분자세포 실험과 동물실험을 통해 입증했다.

이번 연구성과는 암세포를 정상세포로 가역화 하는 것이 우연한 현상적 발견에 의존하는 것이 아니라 암세포 유전자 네트워크의 디지털 트윈을 제작하고 분석함으로써 체계적으로 접근해 이루어낼 수 있음을 보이는 원천기술을 개발한 것이다. 이 기술을 다른 다양한 암종에 응용하여 암 가역 치료제 개발이 가능함을 제시한 것에 큰 의미가 있다.

암 가역 치료란 암의 악성인 성질만을 억제하고 동시에 원래 정상세포의 기능을 복원해 암세포를 정상세포와 유사한 상태로 변환시켜 치료하는 새로운 개념의 항암치료법이다.

조 교수는 "암세포가 정상세포로 변환될 수 있다는 것은 놀라운 현상이다"며 "이번 성과는 이를 체계적으로 유도해낼 수 있음을 증명한 것ˮ이라고 말했다. 이어 “암세포를 정상세포로 되돌리는 가역 치료 개념을 최초로 제시한 성과들을 바탕으로 정상세포의 분화궤적을 체계적으로 분석해 암 가역화 치료타겟을 발굴하는 원천기술을 개발했다”라고 강조했다.

공정렬 KAIST 연구원, 이춘경·김훈민·김주희 KAIST 박사과정생 등이 참여한 이번 연구 결과는 국제학술지 `어드밴스드 사이언스'에 11일 출판됐다. 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 및 기초연구실사업의 지원을 통해 수행됐다. 연구 성과는 '바이오리버트'로 기술이전 돼 실제 암 가역치료제 개발에 활용될 예정이다.

<참고자료>
-https://doi.org/10.1002/advs.202402132

<동아사이언스 이채린 기자>

https://n.news.naver.com/mnews/article/584/0000030119?sid=103

암세포, 정상세포로 되돌려 치료 가능성 확인